[發明專利]一種FC網絡系統故障動態重構方法

有效

• 申請號: 201611142445.9
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN108616376B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 李斌;王曉華;李鍵;李玉發;李健;孔璇
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 郭平

一種FC網絡系統故障動態重構方法，采用“N+K”重構策略，當部署功能應用的網絡終端Ni故障時，網絡動態重構切換至其備份的網絡終端上Ki，并保持其他非故障節點的正常運行。預先將所有的重構配置方案加載到交換機的非易失性存儲器中，當終端Ni發生故障時，由任務系統管理單元根據系統運行狀態選擇重構方案，并由FC交換機負責執行故障重構，將原先發送至終端Ni的網絡消息轉發至其備份終端Ki上，進而實現快速的網絡重構。網絡重構基于在FC交換機內構建物理端口和邏輯端口映射表，支持物理端口和邏輯端口的動態配置，通過重新分配邏輯端口對應的物理端口映射關系實現動態重構。重構后，交換機在路由轉發時按照新的映射關系轉發數據至對應的物理端口。

技術領域

本發明屬于計算機通信技術領域，涉及FC網絡系統故障動態重構的實現方法。

背景技術

FC網絡具備高帶寬、低延遲和高可靠等特性，非常適合在對數據傳輸實時性有較高要求的分布式實時系統中廣泛使用，例如新一代飛機航電系統采用FC網絡作為主干通信網絡平臺。

新一代先進的綜合化航電系統采用通用化、層次化、開放式的航電體系架構，支持系統內部通用處理、IO等公用資源的共享，并能夠實施監測系統健康狀態，能夠根據系統可用資源和任務關鍵級別約束實現對處理和IO資源的重新分配，實現系統重構。FC網絡系統作為航電任務系統核心通信平臺，需要提供一種快捷、有效的網絡重構方法，支持航電系統重構的順利完成。

在典型的FC網絡系統構建中，FC終端與FC交換機物理相連構成星型交換網絡結構，FC交換機作為網絡系統中的核心部件為各FC終端提供數據交換支持，FC終端作為通信接口為系統應用提供消息通信支持。

本發明基于FC網絡協議和系統應用要求，創新地提出了一種方法，基于FC交換機物理和邏輯端口的動態映射關系，實現FC網絡系統故障后的快速動態重構，為網絡的系統應用和綜合化航電系統的系統重構提供支撐。

發明內容

本發明的目的是提供一種動態重構方法，當FC網絡系統發生故障時快速切換至備份功能節點，從而確保網絡系統穩定可靠運行。

本發明的技術方案是采用“N+K”重構策略，部署有功能應用的網絡終端Ni故障時，網絡動態重構切換到其備份的網絡終端Ki上，并保持其它非故障節點的正常運行。

一種FC網絡故障動態重構方法，包括以下步驟：

(1)在FC交換機上設置物理端口和邏輯端口映射表，支持物理端口和邏輯端口的動態配置。其中，交換機的物理端口連接實際的網絡終端設備，其編號靜態分配且固定；邏輯端口編號作為交換機消息路由標識，由配置規劃，可根據重構需要改變；

(2)交換機數據轉發時依據邏輯端口選擇路由，提取FC幀中目標端口字段，匹配查找映射表中的邏輯端口號，尋址時將邏輯端口轉換為對應的物理端口，最后通過交叉開關將數據轉發出去；

(3)預先將所有的重構配置方案加載到交換機的非易失性存儲器中。每個重構配置方案覆蓋k個備份物理端口和N-k個正常物理端口對應的邏輯端口號，其中，0≤k≤K，K為備份終端連接的物理端口總數，N為正常終端連接物理端口總數，每個物理端口映射不同的邏輯端口號；

(4)交換機初始化時默認加載正常配置方案，當發生故障時，交換機依據系統重構指令切換重構方案，按照方案中預先定義的映射關系，重新分配故障終端對應的物理端口對應的邏輯端口號；

(5)重構完成后，交換機按照新的映射關系進行消息轉發。經過此過程，即可將原先發送至終端Ni的網絡消息轉發至其備份終端Ki上。

本發明的優點是：

(1)易于實現，簡單實用，僅通過切換交換機邏輯端口號與物理端口號的映射表支持網絡系統的重新構建，重構效率高；